The purpose of this research is to clarify mechanism of surface modification in nanometer scale by field evaporation and melting process using scanning tunneling microscope in air. The tip used in the experiment was produced by electrochemical etching with DC power supply. The tip with curvature 33*10nm and aspect ratio 2.2 was produced when etching voltage is 40V. In order to prevent tip surface from oxidation whcih causes degradation of resolution and stability, tip was coated with gold thin film by vacuum deposition. The tip was very stable in air with high resolution of atomic scale (HOPG) even after 1 week. In experiment of biasing voltage to sample for surface modification, etching of sample (Si) was observed when negative voltage was applied to the sample. The depth of etching region was proportional to the power of bias voltage. This results mean that surface modification was caused by electric field, not by mechanical contact. With positive bias voltage to sample no surface modification occured, presumably caused by Shottoky effect of Ntype Si. From I-S (tunnel current - gap distance) characteristics of modified region mean barriar height psi_m was decreased as number of scanning frame was increased. This effect was rusulted by surface oxidation of silicon.まず、探針の曲率半径、表面状態、及びアスペクト比などに依存している走査トンネル顕微鏡の観察分解能及び加工再現性を向上させる目的で、電解研磨 法によって、研磨電圧と曲率半径及びアスペクト比の関係を調べた結果、直流40Vで探針先端の曲率が33±10nm、アスペクト比が2.22のタングステン探針を作成することができた。次に、探針の表面酸化による観察分解能、加工再現法の低下を防ぐため、酸素に対し化学的なAuを真空蒸着した結果、1週間程度ではAu蒸着した探針表面の酸化によるSTM像への影響は全くなく、分解能は作成直後のタングステン探針と同等で、HOPG観察によると原子分解能を有していた。バイアス電圧印加による表面化工においては、試料に負のバイアス電圧をかけた場合、エッチングが生じた。シリコン表面の形状変化領域でのエッチング深さの増加は、バイアス電圧の2乗に比例して増加した。このことから、形状変化は単なる機械的接触ではなく、電界の効果によるものであると結論された。また、試料に正のバイアスをかけた場合、表面変化は起こらなかったが、これはシリコンがN型半導体で、整流作用による影響と思われる。形状変化した部分の物性を調べるため、I-S(トンネル電流-試料探針間距離)曲線から平均障壁高さΦ_<III>を計算すると、走査回数の増加に伴い、Φ_<III>は単調に低下した。これは形状変化した領域のシリコン原子が非常に活性で、STMの走査により大気中の酸素と反応し、薄い酸化膜の形状が進行することによる。